生体エネルギー学: オープンアクセス

概要

膵臓β細胞のミトコンドリア生理学の比較分析

ナゲンドラ・ヤダヴァ、チョル・キム、ピナル・パテル、リンジー・M・グービン、メリッサ・L・ブラウン、アーメド・カリル、エリザベス・M・ヘンチェイ、アレハンドロ・P・ヒューク

b 細胞のミトコンドリア代謝は高度に特殊化されていると考えられています。単離したミトコンドリアを使用した他の細胞との直接比較は、十分な量の膵島/b 細胞が利用できるかどうかによって制限されます。この研究では、INS1E/b 細胞のミトコンドリア代謝を、無傷の状態および透過処理した状態の他の細胞と比較しました。細胞膜を選択的に透過処理するために、マイクロプレートベースの呼吸測定法と組み合わせて、パーフリンゴリジン O (PFO) の使用を評価しました。PFO は、活性コレステロールの閾値レベルに基づいて膜に結合するタンパク質です。したがって、ミトコンドリアで活性コレステロールが閾値レベルに達しない限り、ミトコンドリアは PFO の影響を受けないと予想されます。シトクロム c 感受性試験では、PFO 透過処理した細胞では、ミトコンドリアの完全性が完全に保持されていることが示されました。我々のデータは、INS1E 細胞で観察されたオリゴマイシン非感受性呼吸の経時的低下は、呼吸鎖への基質供給の制限によるものであることを示している。我々は、これが細胞質とミトコンドリアの間を行き来する代謝物を含む b 細胞特異的代謝に関連していると予測している。透過処理した b 細胞では、TCA 回路の非効率性のため、複合体 I 依存性呼吸は一時的であるか、または存在しなかった。TCA 回路の不十分さは、CO2 発生の分析によって確認された。これは、TCA 回路の CO2 生成反応の補因子として必要な NAD+ のレベルが低いことと関連している可能性がある。b 細胞は、呼吸培地中の無機リン酸 (Pi) レベルの影響を受けない同等の Ox Phos および呼吸能力を示した。それらは、異なる基質に対する呼吸の ADP 刺激が低いことを示した。我々は、この研究が b 細胞ミトコンドリア代謝に対する我々の理解を大幅に高めると信じています。